Jak funguje ropný vrt?

Olej patří mezi nejuniverzálnější podstatná jména v anglickém jazyce. V závislosti na vaší nedávné zkušenosti a povaze vašeho každodenního života může naslouchání slovu evokovat obrázky vaření na praženici, agresivního opalování nebo „husté“ a „zemité“ vůně automatické opravy prodejna.

Ale dnes má ropa - kdysi přezdívaná „černé zlato“ jako kývnutí na nevyhnutelné obrovské bohatství každého, kdo v minulých stoletích objevil značné ropné pole - špatnou pověst.

Fosilní paliva umožnila lidské civilizaci učinit nebývalý technologický a průmyslový celosvětový skok počínaje 19. stoletím, přesto jsou ropa a její starověcí bratranci na bázi uhlíku svým způsobem vyvrhele dnes. Je to proto, že se objevily nezvratné důkazy, které ukazují, že ropa, a to v celé své hodnotě napříč nejen odvětví dopravy, ale také každé další lidské úsilí, vážně poškozuje životní prostředí, když hořel.

Ať už jsou vaše představy o tom, jak nejlépe řešit energetické potřeby světa s populací přesahující 7 miliard od roku 2019, každý, kdo někdy viděl ropný vrt, a to iz vzdálenost, nemůžu si pomoct, ale ocenit naprostý technický triumf spojený s čerpáním něčeho ze země, které je nejen hluboko ve skále, ale ve skále pod oceánským dnem sám. Ropné vrty přicházejí v různých typech a mají pestřejší historii, než byste čekali.

„Ropa“ může odkazovat na řadu různých látek, které jsou nepolární a kapalné při pokojové teplotě. Mnoho druhů oleje poskytuje nutriční energii. Nerozpouštějí se ve vodě (což je důvod, proč se olej těžko čistí pouze pomocí vody), protože jejich dlouhé vodíkové a uhlíkové chemické řetězce jsou hydrofobní („strach z vody“). „Ropa“ v tomto kontextu označuje látky, které se nacházejí ve významných koncentracích na Středním východě, u pobřeží Venezuely, Severní Ameriky a několika dalších regionů.

Ropa (běžně nazývaná také ropa, z latiny „petra“ nebo „rock“ a „oleum“ nebo „ropa“) je jednou ze tří primárních fosilní paliva, jméno dané látkám vznikajícím po mnoho milionů let ze živých materiálů, i když ne ze skutečných fosilií. Další dva typy jsou zemní plyn a uhlí. Očekává se, že fosilní paliva společně poskytnou drtivou většinu světových dodávek energie po roce 2050 navzdory rozpustné obavy vědců a environmentálních skupin ohledně planetárního oteplování, které částečně vychází z jejich spalování.

Za hlavní použití ropy a jejích skupin lze považovat elektřinu, vytápění a dopravu, ale dosah fosilních paliv sahá daleko do výroby, přípravy potravin, kosmetiky a dalších průmyslových odvětví studna.

Jak 2018, ropa běžela před zemním plynem, což přispívá k většímu podílu na spotřebě energie v USA, jako ropa činila 36 procent až 31 procent u zemního plynu (a 13 procent u uhlí, díky čemuž jsou fosilní paliva odpovědná za 80 procent amerických paliv spotřebované). Nárůst používání vrtné techniky známé jako hydraulické štěpení, nebo „fracking“, těžba zemního plynu ze země, vyvolala prudký nárůst spotřeby tohoto paliva počátkem 90. let.

Vše nasvědčuje tomu, že v dohledné budoucnosti bude vysoká poptávka po správně fungujících ropných vrtech. Jak bylo uvedeno, ropa od roku 2018 dodávala 36 procent amerických energetických potřeb a přinesla téměř polovinu veškeré energie pocházející z fosilních paliv. Tyto „interní“ postavy podléhaly v první pětině 21. století rychlým posunům, ale celkově fosilní Očekávalo se, že paliva budou v roce 2006 představovat téměř stejný podíl na spotřebě energie na domácím i globálním trhu 2040.

• V roce 2017 USA napájely téměř 20 milionů 44-galonových barelů ropy denně. To je 880 milionů galonů, tedy více než dva a půl galonu na osobu.

Olej se používá - a pro tuto chvíli ve většině případů nutně - k pohybu vozidel. (Nenechte se zmást terminologií: Věc zvaná „benzín“ pochází z ropy zemní plyn je něco úplně jiného.) Používá se také přímo k vytápění budov a výrobě elektřina. Ve zpracovatelském průmyslu používá petrochemický průmysl ropu jako surovinu k výrobě produktů, jako jsou plasty, rozpouštědla a další zboží.

Na rozdíl od příchodu telefonu, transplantace lidského srdce nebo bezdrátového rádia neexistuje nikdo, komu by se dalo připočítat, že je „vynálezcem“ ropného vrtu.

Ropné vrty byly v Číně vrtány bambusem až dřív 347 př, a šlo o ambiciózní projekty: pomocí této technologie bylo dosaženo hloubky až 800 stop. Teprve kolem roku 1500 se v lampách dne používal olej odebraný ze země.

První ropné vrty se do Evropy, Kanady a USA dostaly v padesátých letech minulého století, poháněné příslibem rodícího se Průmyslová revoluce, která se při zachování své vlastní spoléhala na dříve nepředstavitelná množství výroby energie rostoucí růst.

Skrz 20. století, zavedení postupy rekuperace páry, horizontální vrtání a nakonec automatizace nadále rostl a formoval aspekt těžby vzkvétajícího ropného průmyslu. Větší produkce znamená stále více schopných vrtů, a to bylo výsledkem, spolu s některými možná předvídatelnými „černými očima“ v tomto odvětví.

• Od roku 2016 bylo pouze ve Spojených státech zaregistrováno více než 1 500 ropných společností.

Jak se ropa ve skutečnosti nachází před jejím odstraněním ze země a jak to určují petrochemičtí inženýři zda je umístěný sklad ropy na úkor nákladů na jeho čerpání ze země jakýmkoli způsobem nejjednodušší? Zatímco většina pozornosti věnovaná ropným vrtům přirozeně spočívá na jejich viditelné funkci, málokdo rozumí tomu, jak někdo ví, kam tyto impozantní struktury umístit.

Jedna obzvláště málo známá vlastnost o těžbě ropy: I když je pravda, že se našla v podzemí to není tak, že existuje v pohodlných bazénech nebo nádržích nebo dokonce v tokech míza na stromě. Většinou je třeba jej odstranit z vnitřku skutečných hornin, i když velkých. (Představte si, že musíte podstoupit velkou operaci čelisti, aby vám byl extrahován jediný problémový zub.)

Naštěstí pro ropný průmysl dělá příroda hodně práce se zpřístupňováním ropy vytlačováním části z ní ze skal, které často spadají pod neuvěřitelný vnitřní tlak. To umožňuje hledačům lidské ropy najít stopu k hlavnímu zdroji umístěnému hlouběji v Zemi.

Schéma ropného vrtu je vyžadováno, aby bylo možné správně sledovat materiál zde, protože většina terminologie je většině lidí neznámá.

Každý ropný vrt je třeba vyvrtat, než bude možné zařízení uspořádat kolem otvoru, a to je míněno výrazem „vrtná soupravaPoté, co se z tohoto těžkého otvoru vytvoří díra kdekoli od asi šesti palců do tří stop, jsou strany studny vyztuženy pláštěm vyrobeným z různých materiálů ve vrstvách.

Zařízení na čerpání ropného vrtu je umístěno nad horní částí vrtu, kde je olej odebraný zespodu směrován na jednu stranu. Tento "produkční strom„vypadá z boku trochu jako kůň a má shodné komponenty se jmény. Uzda spojuje tyč tlačící svisle dolů do studny s „hlavou“ koně, která přesměruje sílu vodorovně podél chodícího paprsku. Série komplikovaných úrovní, kladek a převodů vede k hnacímu stroji, zdroji mechanické energie na opačném konci produkčního stromu.

K vrtání ropných vrtů se dnes používají dvě hlavní techniky. v horizontální vrtání, Myšlenkou je těžit ropu, která je orientována převážně do strany vzhledem k zemi. Jedná se o situaci, která je nejčastěji pozorována na břidlicích hornin kvůli způsobu, jakým se samotná hornina formuje (má tendenci se pod vysokým tlakem zlomit do strany).

Horizontální vrtací jednotka má vzor ve tvaru písmene J, což znamená, že její operátoři musí nejprve zjistit, jak daleko mají vrtat rovně dolů, než se vydají vodorovněji (ne o 90 stupňů). Jakmile je tato hloubka zjištěna, dalším krokem je nalezení správného úhlu pro optimalizaci přístupu k oleji dole a na jednu stranu.

Při hydraulickém štěpení („posranej"), novější technika, která vzlétla na konci 20. století, vysoce tlaková kapalina obsahující písek a jiný hrubý materiál je čerpán do dříve vyvrtaných vrtů, jako je výše uvedené vodorovné vrtání studny. Navzdory úspěchu frakování z hlediska účinnosti se jeho ekologické důsledky staly terčem environmentálních skupin.

Například přes 90 procent tekutiny potřebné k frakování zůstává v zemi poté, co je tam umístěnaa požadavek na vodu je mimořádně vysoký. Mezi další obavy patří expozice toxinům, spodní voda a kontaminace a snížení místní kvality ovzduší.

Většina dřívějších modelů považovaných za součást současné éry ropných vrtů byly soupravy A-frame, které se používají dodnes, většinou v průzkumných misích. V situacích, kdy chirurgická přesnost nemusí být problémem, se používají vrtáky s velkým průměrem (velkým vrtáním).

Typ použitého šneku (skutečná vrtací část vrtacího nástroje) závisí na místních podmínkách v podzemí, pokud jsou známy nebo lze je předvídat. Pokud má vzorek z dané oblasti vysoký obsah podzemní vody, je pravděpodobné, že bude vybrán dutý šnek. Procesy vyhodnocení a vrtání se opravdu liší pouze v rozsahu, než když se rozhodnete, jakou lopatu použijete k vykopání díry ve vašem dvorku.

Jak jste možná uhodli, přenosné vrtné plošiny na ropu vstoupily do obrazu po cestě a běžný model váží značných, ale zvládnutelných 265 liber. Podle potřeby je lze namontovat na nákladní automobily.

20. dubna 2010 byla pojmenována ropná plošina Deepwater Horizon, který se nachází u Mexického zálivu a je obklopen jihovýchodním pobřežím Spojených států, explodoval a zabil 11 pracovníků. Během tří měsíců, které následovaly, než byli inženýři od majitele plošiny, British Petroleum (BP), schopni pokrýt poškozenou Macondo hluboko pod vrtná souprava, odhadem 4 miliony galonů surové ropy se dostala do oceánu, což z ní činí nejhorší nehodu svého druhu z hlediska čistého měřítko.

V návaznosti na výbuch následovalo bezpočet soudních sporů, jejichž ekologické účinky byly závažné a byly vyhodnoceny i o deset let později. Dojde-li k takovým nehodám, stane se zastropení poškozené studny logistickou noční můrou, a to kvůli tomu, že je pod vodou a má fantastické tlaky ve hře.

Pokud si chcete prohlédnout krátký film karikatury ropného vrtu v provozu, přečtěte si zdroje pro video YouTube, které přesně toto zachycuje. Mohou být velké a nepraktické, ale ropné vrty jsou elegantní a propracované stroje, bez ohledu na důsledky jejich horlivého nasazení.